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《西南石油大学》 2016年
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空间位阻胺选择脱硫性能的研究

李露露  
【摘要】:21世纪,工业上为了减少脱硫剂与CO2反应而造成的消耗,并以节能减耗为重要目标,需要脱硫剂能够从C02含量较高的天然气中高效选择吸收H_2S。在如今技术发展成熟的醇胺法脱硫中,有一类新型的脱硫剂——空间位阻胺,因其具有非常优秀的选择脱硫性能在工业上被广泛使用。本课题针对空间位阻胺这种优秀的性能,系统研究了位阻胺溶液在不同实验条件下对H_2S气体的吸收率与选择脱硫性能随时间的变化规律,考察了位阻胺的分子结构与其选择脱硫性能之间的关系。本课题研究了在CO2存在条件下三种空间位阻胺TBE(叔丁氨基乙醇),TBEE(叔丁氨基乙氧基乙醇)和AMP(2-氨基-2-甲基-1-丙醇)以及一种非位阻胺叔胺MDEA (N-甲基二乙醇胺)水溶液对H_2S气体的吸收率和选择吸收性。之后又研究了这些胺液的再生性能,考察了再生胺液的选择脱硫性能。本实验通过气体静态吸收法,在含有胺液的反应釜内,通入C02和H_2S混合气体,将胺液浓度和吸收温度作为实验变量,研究了胺液在不同实验条件下对H_2S的吸收率以及选择脱硫性能随时间的变化规律,并把空间位阻胺的性能与MDEA进行了对比。通过实验我们发现,所有的胺液在不同实验条件下对H_2S的吸收率和选择脱硫性能随着反应时间的进行呈现先增大后减小的趋势。当胺液质量分数为10%和20%时,空间位阻胺的选择脱硫性能相较于MDEA来说没有特别大的优势;但当胺液质量分数上升到30%时,空间位阻胺会表现出比MDEA更优秀的选择脱硫性能。MDEA和TBE在25℃条件下选择脱硫性能更高;而TBEE和AMP则更适宜在35℃条件下选择脱硫。随后,我们又通过加热回流的方法,对胺液进行了再生,考察了解吸时间对再生胺液性能的影响。经研究发现,TBE适宜解吸2h,TBEE和AMP适宜1h,MDEA则为3h。通过本论文实验数据可以更清楚地了解空间位阻胺的性能,以及更好地将其应用在工业脱硫技术上,以最大程度发挥其优点。
【关键词】:空间位阻胺 H_2S 选择脱硫性能 再生性能
【学位授予单位】:西南石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TE644
【目录】:
  • 摘要3-4
  • Abstract4-8
  • 第一章 绪论8-19
  • 1.1 国内外天然气脱硫技术研究进展8-13
  • 1.1.1 干法脱硫技术8-10
  • 1.1.2 湿法脱硫技术10-13
  • 1.2 空间位阻胺13-18
  • 1.2.1 空间位阻胺的研发13-15
  • 1.2.2 空间位阻胺国内外研究状况15-17
  • 1.2.3 空间位阻胺选择脱硫的原理17-18
  • 1.3 本文研究思路及内容18-19
  • 第二章 实验部分19-27
  • 2.1 前言19
  • 2.2 实验试剂与仪器19-21
  • 2.2.1 实验试剂19-20
  • 2.2.2 实验仪器20-21
  • 2.3 实验步骤21-26
  • 2.3.1 实验装置21-22
  • 2.3.2 选择脱硫性能的测试22-25
  • 2.3.3 胺液再生实验25-26
  • 2.4 本章小结26-27
  • 第三章 胺液浓度对胺液选择脱硫性能的影响27-47
  • 3.1 前言27
  • 3.2 MDEA水溶液浓度对其选择脱硫性能的影响27-33
  • 3.2.1 不同浓度MDEA水溶液对酸性气体的吸收率27-29
  • 3.2.2 不同浓度MDEA水溶液对酸性气体的吸收量和吸收速率29-31
  • 3.2.3 不同浓度MDEA水溶液的选择脱硫性能31-33
  • 3.3 TBE水溶液浓度对其选择脱硫性能的影响33-36
  • 3.3.1 不同浓度TBE水溶液对酸性气体的吸收率33-34
  • 3.3.2 不同浓度TBE水溶液对酸性气体的吸收量和吸收速率34-35
  • 3.3.3 不同浓度TBE水溶液的选择脱硫性能35-36
  • 3.4 TBEE水溶液浓度对其选择脱硫性能的影响36-40
  • 3.4.1 不同浓度TBEE水溶液对酸性气体的吸收率36-37
  • 3.4.2 不同浓度TBEE水溶液对酸性气体的吸收量和吸收速率37-39
  • 3.4.3 不同浓度TBEE水溶液的选择脱硫性能39-40
  • 3.5 AMP水溶液浓度对其选择脱硫性能的影响40-45
  • 3.5.1 不同浓度AMP水溶液对酸性气体的吸收率40-41
  • 3.5.2 不同浓度AMP水溶液对酸性气体的吸收量和吸收速率41-42
  • 3.5.3 不同浓度AMP水溶液的选择脱硫性能42-45
  • 3.6 本章小结45-47
  • 第四章 吸收温度对胺液选择脱硫性能的影响47-63
  • 4.1 前言47
  • 4.2 吸收温度对MDEA水溶液选择脱硫性能的影响47-51
  • 4.2.1 不同温度下MDEA水溶液对酸性气体的吸收率47-48
  • 4.2.2 不同温度下MDEA水溶液对酸性气体的吸收量和吸收速率48-49
  • 4.2.3 不同温度下MDEA水溶液的选择脱硫性能49-51
  • 4.3 吸收温度对TBE水溶液选择脱硫性能的影响51-54
  • 4.3.1 不同温度下TBE水溶液对酸性气体的吸收率51-52
  • 4.3.2 不同温度下TBE水溶液对酸性气体的吸收量和吸收速率52-53
  • 4.3.3 不同温度下TBE水溶液的选择脱硫性能53-54
  • 4.4 吸收温度对TBEE水溶液选择脱硫性能的影响54-58
  • 4.4.1 不同温度下TBEE水溶液在对酸性气体的吸收率54-55
  • 4.4.2 不同温度下TBEE水溶液对酸性气体的吸收量和吸收速率55-57
  • 4.4.3 不同温度下TBEE水溶液的选择脱硫性能57-58
  • 4.5 吸收温度对AMP水溶液选择脱硫性能的影响58-61
  • 4.5.1 不同温度下AMP水溶液对酸性气体的吸收率58-59
  • 4.5.2 不同温度下AMP水溶液对酸性气体的吸收量和吸收速率59-60
  • 4.5.3 不同温度下AMP水溶液的选择脱硫性能60-61
  • 4.6 本章小结61-63
  • 第五章 解吸时间对再生胺液选择脱硫性能的影响63-77
  • 5.1 前言63
  • 5.2 解吸时间对MDEA再生溶液选择脱硫性能的影响63-66
  • 5.2.1 不同解吸时间下MDEA再生溶液对酸性气体的吸收率63-64
  • 5.2.2 不同解吸时间下MDEA再生溶液对酸性气体的吸收量和吸收速率64-65
  • 5.2.3 不同解吸时间下MDEA再生溶液的选择脱硫性能65-66
  • 5.3 解吸时间对TBE再生溶液选择脱硫性能的影响66-70
  • 5.3.1 不同解吸时间下TBE再生溶液对酸性气体的吸收率66-67
  • 5.3.2 不同解吸时间下TBE再生溶液对酸性气体的吸收量和吸收速率67-68
  • 5.3.3 不同解吸时间下TBE再生溶液的选择脱硫性能68-70
  • 5.4 解吸时间对TBEE再生溶液选择脱硫性能的影响70-73
  • 5.4.1 不同解吸时间下TBEE再生溶液对酸性气体的吸收率70
  • 5.4.2 不同解吸时间下TBEE再生溶液对酸性气体的吸收量和吸收速率70-72
  • 5.4.3 不同解吸时间TBEE再生溶液的选择脱硫性能72-73
  • 5.5 解吸时间对AMP再生溶液选择脱硫性能的影响73-76
  • 5.5.1 不同解吸时间下AMP再生溶液对酸性气体的吸收率73
  • 5.5.2 不同解吸时间下AMP再生溶液对酸性气体的吸收量和吸收速率73-75
  • 5.5.3 不同解吸时间AMP再生溶液的选择脱硫性能75-76
  • 5.6 本章小结76-77
  • 第六章 结论与展望77-79
  • 致谢79-80
  • 参考文献80-85
  • 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果85

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